深海探油“大咖”劉書杰

文/向日葵

劉書杰

深海是未來全球油氣資源的重要接替區，但面臨一系列勘探技術難題。中國海洋石油集團有限公司鉆完井總工程師、教授級高工劉書杰三十多年來“深潛”蔚藍海域，解決了制約海洋鉆完井領域部分基礎性、普遍性及特殊復雜領域重大技術難題，為我國海洋油氣高效勘探開發作出突出貢獻。

發現水上鉆井的奧秘

在鉆井行業，最具有挑戰性的是海上鉆井。1997 年，劉書杰從大漠油田勘探轉戰海上開展鉆井研究，工作難度大幅增加。彼時的中國海油正處于技術起步階段，其設備、技術等都要依靠國外。作為連接海上平臺與海底油藏之間“橋梁”的隔水套管，卻因為無法精準掌控入泥深淺，造成井口失穩、下陷之類問題頻發。

“以前隔水導管入泥的深度，常常根據經驗來判定，難免會有誤差。”缺乏穩固的“橋梁”，油氣開發難以為繼。為改變單純依靠經驗去確定隔水套管深度的現狀，從2000 年開始，劉書杰帶領團隊進行了660 余次試驗，成功實現從“錘入法”到“鉆入法”再到“噴射法”的三次變革，于2014 年取得重大突破，自主掌握海上鉆井隔水套管控制技術和預測技術。這不僅讓從前的“獨木橋”變為“高速路”，更將這項技術貫穿于我國58 個油氣田的2100多口生產井，完成了海洋油氣技術標準從跟跑國際公司到與之并跑，再到領跑的“彎道超車”。

中國南海以油氣田“聚寶盆”著稱，但因同時聚集高溫高壓、深水、復雜斷塊三大世界級鉆完井技術難題，使多家知名外國公司在這片海域折戟沉沙。可劉書杰不信這個邪，他堅信：“沒有翻不過去的山，也沒有跨不過去的河。”

為了跳好“在高溫高壓區域打井”這支刀尖上的舞蹈，劉書杰帶領團隊一頭扎進南海海域。他依托各級科研生產項目與工程實踐，對海洋淺層鉆井、高溫高壓井筒完整性等領域進行深入研究，首創了海洋淺層安全鉆井、井筒完整性等重大技術，在深水與高溫高壓鉆完井道路上邁出關鍵一步。經過無數個漫漫長夜的辛勤探索，屬于南海的奧秘終于被劉書杰發現，他創建的海上高溫高壓鉆完井設計技術體系，助力我國海上首個高溫高壓氣田群——東方13-2氣田群項目工期提前570 天，使該項目入選2020 年央企十大創新工程名單。

進軍“超深水”

在海南陵水海域，從直升機上眺望，周遭一片湛藍，“深海一號”能源站如同一個超大型“巨無霸”矗立在藍海之上，十分奪目。2022 年4 月10 日，習近平總書記在海南考察，與“深海一號”作業平臺連線，令劉書杰等工程技術人員受到極大鼓舞。數年前，這片海域對于無數海油人來說，還是一個充滿未知的神秘海域。

南海70%的油氣資源處在深水中，如果深水鉆完井作業關鍵技術長期依靠國外公司，我們就不能實現南海深水油氣資源自主勘探開發，因此，“海洋深水淺層鉆井”這個世界級技術難題便是劉書杰所要征服的第二座“珠峰”。他帶領團隊建立科研聯合體，通過多年的“產學研用”聯合攻關，形成深水探井鉆井設計、淺層鉆井工藝及設備、鉆井液和水泥漿、隔水管及井口系統、深水測試工藝等共計五大系列、80 余項關鍵技術，并通過43 項技術測試、21 項性能優化以及29 項整改，完成了國產深水采氣樹出海服役達標測試，使我國海洋石油勘探開發能力有了質的飛躍。

同時，作為中國首個自營深水氣田“深海一號”超深水大氣田鉆完井作業總指揮及鉆完井工程總工程師，劉書杰密切關注作業動態，不放過任何施工細節。在11 口超深水井鉆井作業中，他親自督戰，幾天幾夜沒有睡覺，最終使項目工期提前305 天，節約投資13.8 億元，降本314%，產能提高22.3%，從設計到施工，從理論到實踐，完全實現自主研發，為大國重器的誕生按下快進鍵。

2021 年6 月25 日，備受世界矚目的中國首個1500米自營深水氣田“深海一號”超深水大氣田成功投產，標志著中國海油緊握“國際深水油氣開發”領域的入場券，進軍超深水。

向著更深的海域邁進

面對取得的優異成績，劉書杰未曾停歇片刻。在海南省澄邁縣一處鉆完井設備存放廠區，劉書杰指著一臺3 米多高的水下采油樹說：“這是完全自主國產化鉆完井最核心的部件，海底采集到的天然氣經過它再輸送到管道，缺少它，就采集不了。”這臺設備從圖紙設計到制作，再到多次測試終能使用，劉書杰無不親力親為。他笑著說：“這個‘鐵疙瘩’身上至少有2600 個零件，除了要經受海上極端天氣的考驗，每個零件還要經受500 米水壓壓強。”

劉書杰說，水下采油樹實現國產，是我國邁入深水自主開發的重要一步。“我們將核心技術牢牢掌握在了自己手中。”劉書杰率團嘔心瀝血，經過一系列刻苦研究與測試，團隊突破了高壓密封、防腐、精密加工、深水濕式電氣連接等多處技術難題，掌握了水下采油樹總體方案設計、安裝工藝及配套工具設計、制造與檢驗技術、工程配套服務技術等關鍵技術。2022 年5 月11 日5 時，“南 海 七 號”鉆 井 平 臺 水 下 設 備操作室內，燈火通明，劉書杰與技術人員緊盯監控屏幕，目送水下機器人順利解鎖采油樹送入工具。

從事鉆完井技術研究和管理三十多年，劉書杰統領中海油研究總院鉆完井設計團隊完成國內前期研究233 項、海外技術支持188 項，設計鉆完井投資2826億元，通過在海洋淺層鉆井、深水、高溫高壓等領域取得的科技創新和技術進步，實現方案源頭降本超230 億元，系統構建了中國海油海上油氣田前期研究鉆采技術體系。在劉書杰的帶領下，團隊先后開展了水下井口、水下采氣樹、水下應急封井器、鉆完井廢棄物處置、水下多功能管匯等關鍵裝備和技術的國產化攻關，創建和突破了這一開發海洋油氣資源的重要技術裝備深水生產系統。

眼下，劉書杰再次投入高溫高壓氣田陵水25-1中。與“深海一號”大氣田開發建設一樣，陵水25-1氣田同樣是中國海油建設南海萬億大氣區，支持海南自貿港建設的重要“落子”。以實現“南海萬億大氣區”為目標，劉書杰將帶領團隊繼續朝著更深的海域邁進。